基于无线传感网络的擦弦乐器辅助教学方法技术

本发明专利技术公开了一种基于无线传感网络的擦弦乐器辅助教学方法，无线传感装置采集音频信号，借助差分运算电路与标准音频识别比较，最终输出LED灯光可视信号，具体工作过程包括：构建所述无线传感装置；在所述音频存储及输出装置中选择即将演奏的乐曲的正确音频；音频信号采集装置采集演奏音频信号，输出至差分运算电路；标准音频存储及输出装置将正确音频同步输出至差分运算电路；差分运算电路对演奏音频及正确音频进行差分运算，输出运算结果的电信号；结果输出至LED装置。本发明专利技术结合差分电路和LED半导体组件，将演奏者演奏与标准乐曲数据比较后转换为可视光信号输出，同时也将演奏者的演奏结果纪录于沉入点的计算机终端，建立学习历程档案。

Auxiliary teaching method of string musical instrument based on Wireless Sensor Network

The invention discloses a wiping stringed instrument aided teaching method based on wireless sensor network, wireless sensor device for collecting audio signals with difference arithmetic circuit with standard audio recognition, the final output of LED light visual signals, the specific work process includes: constructing the wireless sensor device; choose the right to play the audio music in the audio storage and output device; the audio signal acquisition device is playing audio signal output to the differential operational amplifier circuit; standard audio storage and output device to correct audio sync output to a differential calculating circuit; difference difference operation to play audio and audio into correct operation circuit, signal output calculation results the results output to the LED device. The invention combines differential circuit and LED semiconductor components, the performers and the standard of music data is converted into visible light signal output, the computer terminal will also result in the playing record into the establishment of learning portfolio.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及乐器教学领域，尤其涉及一种基于无线传感网络的擦弦乐器教学方法。
技术介绍
现有擦弦乐器最具代表性的有西乐中的提琴和国乐中的二胡，这两者都是仅有琴把而没有音高间隔提示的乐器。和拨弦乐器的吉他不同，擦弦乐器的琴把上并没有分隔线，演奏者无法用肉眼识别出自己的手指所按压的位置是否使琴弦发出正确的音高。对于初学者而言，要知道自己演奏的乐曲是否落于正确的音高上只有两种情况：其一是演奏者自己具有绝对音感者能听得出自己演奏的乐曲是否有走音的现象；至于没有绝对音感的演奏者就只能仰赖老师或其他具有绝对音感的人替他聆听演奏的内容并适时指导。通常音乐类的课程每周只会在课堂上与老师互动一至两小时，其他的时间演奏者只能自己在家练习，身边没有具备绝对音感的人能适时替他纠正因高。因此，对于没有绝对音感的人而言，学习擦弦乐器的初学阶段会是相当痛苦的过程。现有弦乐器调音工具可分为主动式与被动式两种类型：被动式工具即为普遍被乐手采用的调音器，通过灯号将音高转化为可视化提示信息，乐手再依照提示信息调整弦的松紧度，进而达到音高校准的目的，这样的方法最大的误差来自于乐手对音高认知的个体差异以及各厂家调音器校准不一。主动式调音工具现有的商品仅有针对吉他设计配合马达等驱动组件构成的自动调音机构，不论是内嵌在乐器上的主动调音器或是与乐器本体分离的主动调音器，其他种类弦乐器上几乎未曾出现类似设计或产品。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于无线传感网络的擦弦乐器辅助教学方法。为实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案是：一种基于无线传感网络的擦弦乐器辅助教学方法，通过无线传感装置采集音频信号，借助差分运算电路与标准音频识别比较，最终输出LED灯光可视信号。作为本专利技术的一种优选方式，具体工作步骤包括：步骤一，将音频信号采集装置、音频存储及输出装置、差分运算电路、LED信号显示装置连接，构建所述无线传感装置；音频存储及输出装置中存储有乐曲的正确音频；步骤二，乐手演奏前，在所述音频存储及输出装置中选择即将演奏的乐曲的正确音频；步骤三，乐手开始演奏，音频信号采集装置采集演奏音频信号，音频信号采集装置将音频信号转化为电信号，输出至差分运算电路；同时，标准音频存储及输出装置将正确音频同步输出至差分运算电路；此时演奏音频与正确音频完全同步；步骤四，差分运算电路对演奏音频及正确音频进行差分运算，输出运算结果的电信号；步骤五，运算结果的电信号输出至LED信号显示装置，LED信号显示装置将电信号转化为LED灯颜色、亮度，实时反馈给乐手；步骤六，将演奏音频信号存储记录至音频存储及输出装置中，作为检视乐手演奏音准的依据。本专利技术的有益效果是：本专利技术引进无线传感网络技术通过传感网络节点结合差分电路和LED半导体组件设计出可作为擦弦乐器辅助教具的系统，除了将演奏者演奏的旋律与标准乐曲数据比较后转换为可视光信号输出，同时也将演奏者的演奏结果纪录于沉入点的计算机终端，逐步建立演奏者的学习历程档案，共日后回顾及找出应加强训练的弱点。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。一种基于无线传感网络的擦弦乐器辅助教学方法，通过无线传感装置采集音频信号，借助差分运算电路与标准音频识别比较，最终输出比较结果的LED灯光可视信号，具体工作过程如下：步骤一，将音频信号采集装置、音频存储及输出装置、差分运算电路、LED信号显示装置连接，构建所述无线传感装置；音频存储及输出装置中存储有乐曲的正确音频；步骤二，乐手演奏前，在所述音频存储及输出装置中选择即将演奏的乐曲的正确音频；步骤三，乐手开始演奏，音频信号采集装置采集演奏音频信号，音频信号采集装置将音频信号转化为电信号，输出至差分运算电路；同时，标准音频存储及输出装置将正确音频同步输出至差分运算电路；此时演奏音频与正确音频完全同步；步骤四，差分运算电路对演奏音频及正确音频进行差分运算，输出运算结果的电信号；步骤五，运算结果的电信号输出至LED信号显示装置，LED信号显示装置将电信号转化为LED灯颜色、亮度，实时反馈给乐手；步骤六，将演奏音频信号存储记录至音频存储及输出装置中，作为检视乐手演奏音准的依据。记录下的数据则作为之后检视演奏者演奏音准的依据，也可用于追踪演奏者在那些乐句表现的部分需要再加强训练。本专利技术采用无线传感网络进行数据搜集以及传送标准音频，无线传感网络的网络拓朴建设可以采用多种不同的通讯协议达成，包括使用蓝牙、红外线、Wifi、WiFAX、无线电波等。在本实施例中，差分运算电路主要由运算放大器组成，运算放大器同时接收乐手演奏音频信号和标准音频信号，输出为正值，则LED灯显示红色灯号，为负值则，LED灯显示蓝色灯号，若输出为零，表示演奏者演奏的乐曲音频与标准音频序列一致，则LED灯显示绿色灯号。此外，音频信号采集装置也可通过感知琴弦的震动频率的方式实现信号采集。LED灯除以颜色识别外，还可以通过亮度输出识别信号。所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无线传感网络的擦弦乐器辅助教学方法，其特征在于，通过无线传感装置采集音频信号，借助差分运算电路与标准音频识别比较，最终输出LED灯光可视信号。

【技术特征摘要】
1.一种基于无线传感网络的擦弦乐器辅助教学方法，其特征在于，通过无线传感装置采集音频信号，借助差分运算电路与标准音频识别比较，最终输出LED灯光可视信号。2.根据权利要求1所述基于无线传感网络的擦弦乐器辅助教学方法，其特征在于，具体工作步骤包括：步骤一，将音频信号采集装置、音频存储及输出装置、差分运算电路、LED信号显示装置连接，构建所述无线传感装置；音频存储及输出装置中存储有乐曲的正确音频；步骤二，乐手演奏前，在所述音频存储及输出装置中选择即将演奏的乐曲的正确音频；步骤三...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡沛纬，白羽铃，章静，何尧，刘垣，潘正祥，廖律超，张顺淼，
申请(专利权)人：福建工程学院，
类型：发明
国别省市：福建;35